物理
高校生
変位xを求める式は
x＝A sinωt
であるはずなのに、この問題の⑵では何故
x＝-Acosωt
となっているのでしょうか？
牙作 二 Nm) ⑫) =-2zee/芳4(m
2z /29
(3) 。
[明》 (1) カカのつり合いから求める。(2) 振幅4A, 角振動数 o を求
めると, 式で表すことができる。(3) 周期の何倍になるかを考えるとよ
い。また, 単振動では速さが変化するので, 変位が時間に比例するわけ
し ではないこ とに注意する。
| (1) 斜面 に詳行な旋回め力の5り谷よう, がWょへ2
ん2 27zg sin30"=0
ゆえに, = NZml 。 1
/ 272 2 =科
これに(1)の結果を用いると, の= っ -/放
7=ニ0【s]のとき物体 ABは振動の最下端にあり, そのとき
の変位は-2g であるので, 振幅4(mJ]は2である。 した
がって. =テー4cose テー2g cos/ gm
(090本2のや こ バトほら の2くく
骨慌B 斜面上での単振動 下図のように, 傾きの角が30'のなめらかな斜面上で, ばね
の下端を固定し. 上端に質量[kg〕の物体Aを取りつける。次に, Aの上方に同じ
質量の物体B をのせたところ, ばねが自然の長きより gm]だ
縮んでつり合った。ばねを自然の長きより 3〔m〕だけ押し
縮めて, 時刻#=0(s]のときに静かに手をはなしたところ, B
はばねが自然の長きのところで A から本れ, 斜面をすべり上
がった。 重力加速度の大きさを g[m/s]とする。
(1) ばね定数 ん【N/m]はいくらがか。
(2②) つり合いの位置をx 軸の原点にとり, 斜面に沿って上向きをァ 軸の正の向きとす
る。B が A から離れるまでの B の位置 ヶLm〕を時刻 tsJな どを用いた式で表せ。
(3) Bが離れる時刻はいくらか。
回答
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変位を求める式が、x=Asinωtだけでしか表されないという認識は誤りであるということを学校の先生に質問した上で納得してください。